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土壤污染与修复
土壤污染与修复
一、土壤污染和净化
1、土壤污染及其判断
(1)土壤污染的概念
是指人类活动产生的污染物进入土壤,并积累到一定程度,使土壤的组成和性质等发生变化,导致土壤的自然功能失调,土壤质量恶化的现象。
土壤环境容量:
是指一定环境单元,一定时限内遵循环境质量标准,即保证农产品质量和生物学质量,同时也不使环境污染时,土壤能容纳污染物的最大负荷量。
可以认为i,当进入土壤的污染物量不超过土壤环境容量时,就不会引起土壤污染。
(2)土壤污染的判断与评价
土壤本底值
生物指标
2、土壤污染的特点
(1)土壤污染的隐蔽性
(2)土壤污染的持久性
(3)土壤污染的间接有害性
3、土壤净化作用
是指进入土壤的污染物,经过一系列的物理、化学或生物化学过程,使其含量减少或存在形式改变,从而污染危害降低以致消失的现象。
狭义的理解土壤净化,主要是指土壤中有机污染物的降解过程。
广义地理解土壤净化作用,应包括污染物迁移出土体或因转化分解而使其在土壤中含量降低的过程,以及因吸附或沉淀等造成形态改变,使污染物不能被植物吸收而脱离食物链的过程。
土壤净化能力的强弱取决于土壤组成及性质的综合影响,同时还受气候及其他环境条件的影响。
从净化机制来看,主要有下列作用过程。
(1)物理过程
污染物质在土壤中进行的挥发、稀释、扩散和渗漏以致移出土体之外。
(2)物理化学过程
土壤胶体颗粒对进入土壤中的污染物具有分子吸附(物理吸附)和离子交换吸附(物理化学吸附)作用。
(3)化学过程
进入土壤中的污染物可能发生一系列的化学反应,如溶解与沉淀、氧化还原、络合螯合、酸碱中和、水解、置换和化学反应,以及在太阳辐射能作用下引起的光化学反应等。
可使污染物的形态改变,毒性减小,或者分解转化为无毒物质。
(4)生物过程
土壤中种类繁多、数量巨大的土壤微生物存在对土壤中存在的有机污染物具有强大单位自净能力,另外,土壤生物中的高等绿色植物对污染物还具有吸收和富集作用。
二、土壤污染物和污染源
1、土壤污染物
根据污染物的性质,可以吧土壤污染物大致分为无机污染物和有机污染物两大类。
(1)无机污染物
包括可能对生物有危害的元素和化合物,主要是重金属、放射性物质。
营养物质和其他无机物质等。
重金属如Hg、Cd、Cr、Pb、As、Zn、Cu、Co、Ni、Se、Sn、Ti、Ba等;放射性元素主要指Se、U、Sr等;营养物质主要指N、P、S、B等,其他物质包括氟、酸、碱、盐等。
(2)有机污染物
主要有人工合成的有机农药、酚类物质、氰化物、三氯乙醛、石油、多环芳烃、洗涤剂及高浓度的好氧有机物等。
其中以有机农药等持久性有机污染物(P0Ps)所造成的危害最大,也是近几年来土壤环境科学界研究的重点。
POPs可分为三大类12种化学物质。
杀虫剂:
艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、氯丹、七氯、灭蚁灵、毒杀酚、DDT
杀菌剂:
六氯苯和多氯联苯(PCBs)
化学品的副产物:
二恶英(PCDD)和呋喃(PCDF)
(3)病原微生物
有致病细菌、病毒和寄生虫等,如肠细菌、炭疽杆菌、蠕虫类。
主要来源于未经处理的生物污水和医院污水,以及大型畜禽养殖场的排放废水等。
2、土壤污染源
首先,向土壤中施用化肥、喷洒农药并进行灌溉,污染物随之进入了土壤;
其次,工业“三废”、生活“三废”直接进入土壤,而且,长期以来,土壤就是各类废弃物的处理场所,这是造成土壤污染的重要原因;
再次,大气、水体等环境中的污染物可通过各种途径进入土壤,形成二次污染。
三、土壤污染的发生类型
根据污染物进入土壤的途径,土壤污染主要可归纳为以下几种类型。
1、大气污染型
污染物来源于被污染的大气,主要是酸性氧化物、重金属、氟化物、放射性尘埃等,通过直接沉淀和随降水而落到地表。
2、水污染型
土壤污染的主要类型。
污染源是各类受污染的水体,或直接用来灌溉的污水,尤以后者带来的危害最为严重。
3、固体废物污染型
固体废物主要指采矿废石、工业废渣、城市生物垃圾、污泥等,在土壤表面堆积后,通过降水渗滤、大气扩散污染周围土壤,或作为肥料使用直接影响土壤。
4、农业污染型
指由于农业生产措施本身所引起的污染,如化肥、农药、农膜、厩肥等。
第二节土壤有机污染与修复
主要讨论有机农药、废塑料制品及石油等污染问题。
一、有机农药
种类繁多,全世界共有2000多个品种,中国常用的农药也有200多种,最常用的有杀虫剂、杀螨剂、除草剂、杀鼠剂、杀线虫剂、植物生长调节剂等类型。
进入土壤的途径主要有:
直接施用于土壤;通过浸种、拌种等施药方式进入土壤;漂浮在大气中的农药随降雨和降尘进入土壤。
一般认为占施用量40%~60%的农药最终落入土壤,造成了土壤的农药污染。
1、农药在土壤中的迁移
(1)土壤对农药的吸附作用
进入土壤的化学农药通过物理吸附、化学吸附、氢键结合和配价键结合等形式吸附在土壤颗粒表面。
农药被土壤吸附后,其溶解度和生理活性随之降低,因而也称之为土壤对农药的固定和灭活。
土壤对各种农药吸附能力的强弱,主要决定于土壤和农药两者的性质及其所处的环境条件。
首先与土壤的组成有关,据研究,土壤有机质和各种黏土矿物对农药的吸附容量顺序是:
有机胶体>蛭虫>蒙脱石>伊利石>绿泥石>高岭石。
其次,农药的分子结构和性质也直接影响到土壤对它的吸附作用。
凡带有R3N--、-CONH2、-OH、-NH2COR、-NH2、-OCOR、-NHR等功能团的农药都能增强吸附强度。
(2)农药在土壤中迁移
进入土壤中的农药,可通过气体挥发、随水淋溶、生物体吸附等形式而迁移,并导致大气、水体和生物污染。
2、农药在土壤中的降解
农药在土壤中的降解,包括光化学讲解、化学降解和微生物降解等。
(1)光化学讲解
指土壤接受太阳辐射能和紫外线等能量而引起农药的分解作用。
大多数农药都能发生光降解作用。
实验表明,光降解可能是部分农药转化和消失的一个重要途径。
(2)化学降解
纯化学反应在农药的降解中也起着重要作用。
化学降解可分催化反应和非催化反应。
非催化反应包括水解、氧化、异构化、离子化等作用,其中以水解和氧化最为重要。
试验证明,阿特拉津、西玛津、扑灭津的水解是纯化学的。
各种磷酸酯或硫代磷酸酯类农药易发生水解,一经水解就失去毒性和活性,这些农药大多在土壤中的残留时间较短。
(3)生物降解
土壤中农药的微生物分解作用是农药在土壤中降解的最重要途径。
凡影响土壤微生物正常活动的因素如温度、含水量、通透性、养分含量和pH等,都能影响农药的降解过程。
另外,农药的性质对其降解也有很大关系,一般含羟基、羧基、氨基、硝基等集团的农药都易于生物降解。
3、农药在土壤中的残留
农药在土壤中的持续性常用半衰期和残留期来表示。
半衰期是指附着于土壤的农药因降解等原因含量减少一半所需要的时间;
残留期是指土壤中的农药因降解等原因含量减少75%~100%所需要的时间。
有机氯类农药在土壤中残留期最长,一般有数年之久;其次是均三氮苯类,取代脲类和苯氧乙酸类除草剂,一般数类杀虫剂月至1年;有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂以及杀菌剂的残留时间只有几天或几周。
二、废塑料制品
具有一定的相对稳定性,不易被微生物和一些有机溶剂所降解或溶解。
一般有机合成塑料,在自然条件下,可以几年、十几年甚至几十年不老化和不受破坏,尤其是农用塑料,如地膜覆盖、塑料大棚等,除其一部分回收重复再利用外,绝大部分将留存在土壤环境中。
1、废塑料制品对土壤的危害
(1)对土壤物理性质的影响
废膜入土不深,主要集中在耕层。
残留地膜对土壤容重、土壤含水量、土壤孔隙度等都有显著影响。
残留量kg/hm2
含水量/%
容重g/cm2
相对密度
孔隙度/%
0
16.2
1.21
2.58
53
37.5
15.5
1.24
2.60
52.4
75
15.9
1.29
2.61
50.5
150
14.7
1.36
2.65
48.6
225
14.3
1.43
2.63
45.7
300
14.5
1.54
2.67
42.3
375
14.4
1.62
2.66
39.2
450
14.2
1.84
2.70
35.7
(1)对土壤物理性质的影响
残留地膜可以使土壤容重和相对密度增加,土壤含水量和孔隙度减少。
残留地膜集中在土壤耕作层,形成隔离层,影响水分、养分、空气、热量的上下运行,阻碍土壤毛细管水和自然水的渗透,并影响土壤的吸湿性。
导致短苗断垅,又影响根系的发展和穿插。
(2)对作物的毒害作用
一方面,聚氯乙烯农膜本身含有很强毒性,对于作物种子萌发和幼苗生长有损害作用;
另一方面,塑料加工过程中加入的各种添加剂,如稳定剂、增塑剂、润滑剂、颜料、抗氧剂、紫外线吸收剂和去静电剂等。
含有毒性较强的磷酸酯类和多种有害的重金属等,对作物生长直接影响外,还会通过食物链给动物和人带来危害。
(3)其他方面的危害
残留农膜碎片会随农作物的秸秆等进入饲料,牛羊等误食后,导致肠胃功能失调,严重时会引起厌食和进食困难,甚至导致死亡;
残留农膜碎片焚烧产生的有害气体造成大气二次污染;
土壤中的部分残留膜被风吹到地表环境中,影响农村景观,形成“白色污染”。
2、塑料制品在土壤中的降解和残留
这些农业中用到的废塑料制品大部分都是化学合成的有机物,在自然界中没有明显的类似物,这些新合成的化合物称为生物异源物质,在有氧或无氧条件下都很稳定。
有的长达200~400年之久。
解决方法:
在塑料中加入易发生光解的光敏剂和易被微生物分解的物质。
均存在成本较高的原因而无法大面积推广。
所以,目前对农田中废塑料制品污染的防治没有特别有效的方法,只能以防为主,从价格和经营体制上优化和改善对废塑料制品的回收和管理。
三、土壤的石油污染
众所周知,原油是各种不同的碳氢化合物所组成的复杂混合物,主要有烷烃、环烷烃和芳香烃,其中芳香烃化合物具有致癌作用,尤以苯并芘致癌性最强。
在经过各种途径进入土壤后,在土壤-植物系统中迁移、转化、残留,并可随食物链传递,因而其污染危害不容忽视。
1、土壤石油污染源
污灌(石油污染的废水灌溉),是引起农田土壤大面积受石油污染的最主要原因。
另外,石油生产、储运、炼制加工和使用过程中的跑、冒、滴、漏以及炼油废渣的不合理堆放,含油垃圾、污泥的大量施用也是土壤遭受污染污染的重要途径。
2、土壤石油污染的危害
石油在土壤中的降解速度慢,在土壤和作物体中存留时间长,从而引起多方面的危害。
(1)影响作物生长;
(2)影响农作物的品质;
(3)抑制微生物活动,降低酶的活性
3、防治土壤石油污染的措施
最主要的措施是加强含矿物油污水的治理和严格控制农田灌溉用水水质,以及在施用含矿物油污泥,垃圾时严格控制其中矿物油的浓度和施用量。
我国的农田灌溉水质标准规定其中矿物油含量不得超过10mg/L。
四、土壤有机污染的修复
治理土壤污染有两种方式:
一是原位修复,即在原地进行、不对土壤做大的扰动的原位修复,二是将土壤挖出后处理的异位修复。
异位修复破坏了原土壤结构,很难治理污染较深的区域,并且操作成本高,除在小规模治理的情况下,一般很少施用,主要是原位修复为主。
常用的方法主要有物理法、化学法和生物法。
生物方法:
指利用生物的生命代谢活动减少土壤中有毒有害物的含量或使其完成无害化,从而使污染土壤部分或完全地恢复到原有状态的过程。
生物修复包括微生物修复、植物修复、菌根修复和动物修复,意义较大的是前两者。
优势是成本低、可原位处理、不破坏土壤、不产生二次污染、处理效果好等。
(1)微生物修复
早期的生物修复主要指微生物修复,是研究最早、最深入、应用也最为广泛的一种生物修复方法,其他生物修复技术也大多离不开微生物的作用。
有机物土壤污染的微生物修复是最为有效和可靠的方法,就是运用向土壤提供足够的O2或其他电子受体,添加N、P等营养物质并接种经驯化培养的高效微生物,调节适当的环境条件等工程化技术,利用微生物将残存在土壤中的农药、矿物油等有机污染物降解或去除,使之转化为无害物或降解为CO2和H2O等。
(2)植被修复
在土壤的无机污染,如土壤重金属污染等方面的治理,已得到大量应用,但土壤有机污染的植被修复刚刚起步。
植物对有机污染物去除作用有三方面:
一是对有机污染物的直接吸收和代谢转化;
二是植物酶的作用;如植物释放出的硝酸还原酶、脱卤酶、过氧化物酶等对有机污染物的降解有重要作用;
三是根际环境的作用;植物根系给微生物提供了生境,间接影响土壤中有机污染物的降解。
第三节土壤无机污染与修复
土壤无机污染主要是大气酸性沉降物和重金属。
一、酸沉降对土壤的污染
酸性沉降广义地包括所有pH低于5.6的雨、雾、雪、露、尘埃等物质。
酸性沉降物对作物和森林等的影响是通过影响土壤表现出来的。
1.酸沉降对土壤的污染危害
(1)引起土壤酸化
(2)危害作物生长
土壤酸化的结果,使得原有作物难以适应,表现为土壤的容种度下降。
土壤酸度影响植物生长的途径有以下几种:
其一、当土壤pH值介于4~3时,对植物直接产生毒害;其二、pH降至5.5~5.0时,铝离子开始出现;当pH进一步降低时,铝的溶解度提高。
铝离子毒害是土壤酸度影响大多数植物生长的主要途径;其三、土壤pH降至5左右时,锰离子的浓度即可达到有毒水平,并随土壤pH降低而提高;其四,土壤pH降低可能引起植物对钙、镁、钼等元素的缺乏症状。
(3)影响微生物活动
酸性沉降物使土壤有机物质的分解、硝化作用、反硝化作用、共生和非共生固氮作用减弱,从而减缓植物生态系统非养分循环。
2.土壤酸化的防治
除了要控制大气中SOX及NOX等酸性物质的污染源外,还可采取以下措施。
(1)施用石灰等碱性物质抑制土壤酸化。
(2)施肥以补充酸化土壤损失的养分。
如钙、钾元素,这两种元素在酸淋洗过程中损失较大,作物对它们的需要量很高,尤其是蔬菜作物。
二、土壤重金属污染
受工业“三废”的排放、污水灌溉、污泥农用等影响,我们目前存在较为严重的土壤重金属污染问题。
1.土壤重金属污染的危害及特征
目前研究较多重金属及类金属元素有Hg、Cr、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Se等。
其中,有些是植物生长发育所必须的微量元素,如Fe、Mn、Cu、Zn等,有些是植物生长不需要的元素,如Hg、Cd、Pb、Cr等,具有很强的生物毒性,对人体健康的危害性比较明显。
重金属污染作物的危害主要有:
影响种子萌发;影响光合、呼吸灯生理生化过程;引起作物产量降低等。
受其本身化学性质的影响,土壤中的重金属一般不易随水移动,不能为微生物分解,而常在土壤中累积,甚至有的可能转化成毒性更强的化合物,可以通过植物吸收再植物体内富集转化,对人类带来潜在的危害。
而且,重金属在土壤中的积累初期,不易发现,但积累到一定程度就会表现出现,且污染难以彻底消除。
2.重金属在土壤中的迁移
(1)物理迁移
径流作用、水土流失和风蚀作用都可以使重金属随土壤颗粒发生位移和搬运。
(2)物理化学迁移和化学迁移
重金属污染物通过离子交换吸附、络合作用等形式与土壤胶体相结合,或者发生溶解与沉淀等化学过程。
(3)生物迁移
指通过植物根系从土壤中吸收某些形态的重金属,并在植物体积累起来的过程。
三、土壤重金属污染的修复技术
目前,治理土壤重金属污染的途径主要有两种:
一种途径是改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定下来,以此来降低它在环境中的迁移性和生物可利用性;另外一种途径是将土壤中重金属通过各种方式去除掉。
从技术措施上有物理修复、化学修复和生物修复。
物理修复方法:
覆盖未污染土壤或直接除去污染土壤;外加直流电场使重金属迁移而去除的电化法;加热使汞从土壤中解吸、回收和热解吸法;利用电极加热将污染土壤熔化形成稳定的玻璃态物质的玻璃化法
化学修复方法:
投加改良剂、配位剂等
生物修复方法:
微生物治理技术、植物治理技术、动物性治理技术和菌根技术等,主要是前两者。
1.微生物修复
利用土壤中某些微生物对重金属有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,从而降低重金属的毒害。
如Citrobactersp.产生的酶能使Pb、Cd形成难溶性盐;Pseudomonas能将二价铅还原为胶态铅等。
E.coli品系能将高毒性的Cr6+还原为低毒性的Cr3+。
微生物对重金属的亲和吸附性能;有毒金属离子沉积在细胞的不同部位或结合到胞外基质上,或被螯合在可溶性或或不溶性生物多聚物上;有些微生物能够产生胞外多聚物如多糖、粘蛋白等大量阴离子集团,与重金属离子形成螯合物。
主要注意的是,大多数情况下,微生物修复只是使重金属毒性降低,而并没有真正从土壤中除去。
1.植物修复
Ø植物提取如超累积植物
Ø植物挥发,针对Hg、As等。
Ø植物固定通过植物和土壤的共同作用,将重金属固定为稳定的形态,使其不能为生物所利用。
1.1污染土壤修复技术体系
1.2典型修复技术及原理
按修复场地分类
(1)原位修复
污染土壤气体提取法(SVE)
井中汽提法
生物通气;
空气搅拌法;
原位冲洗、淋洗;
加热方法;
处理墙方法;
原位稳定-固化方法;
电动力学方法;
原位微生物修复方法;
植物-微生物联合修复方法等。
(2)异位修复
气提法;
泥浆反应器修复;
土壤耕作法;
土壤堆腐;
焚烧法;
客土法;
预制床;
淋洗/萃取;
淋洗-生物反应器联合修复;
按照技术类别分类
(1)物理化学修复
加热方法:
稳定固化法;淋洗;萃取;电动力学等
(2)生物修复:
微生物修复;生物通气、泥浆反应器、预制床等
植物修复;湿地修复;菌根修复等;
植物-微生物联合修复;菌根菌剂联合修复等;
(3)物理化学-生物联合修复:
淋洗-反应器联合修复等
6.1修复方法
本部分介绍了荷兰在治理土壤和地下水污染方面应用并证明行之有效的修复方法
6.1.1挖掘法
治理挥发性氯代脂肪烃污染所采用的挖掘法仅适用于污染源区的清除。
就挥发性氯代脂肪烃的污染修复而言,污染源的特征是污染物处于纯产品状态且存在于地表,或者这些污染物浓度很高且所在的土壤层便于实施污染修复(如泥炭层)。
挖掘出的被污染土壤可以在修复现场以外采用提取净化法进行处理。
采用挖掘法进行污染修复所需的时间取决于污染源区的范围,有的仅需几天,有的则长达几周。
不幸的是,挥发性氯代脂肪烃作为土壤中的纯产品态污染物,通常存在于地下深处,这此挥发性氯代脂肪烃是可形成重非水相液体(DNAPL),由于其流动方向的不确定性,因此难以确定它们在土壤中的准确位置。
由此看来,在对污染源进行清除时,很少单纯采用挖掘法,而必须辅助采用其他方法。
挖掘法的缺陷是易造成挥发性烃类化合物的挥发,从而造成大气中的有害成分超标,对人体造成接触性危害,并且散发出难闻的气味。
6.1.2提取法
地下水提取法又称“提取处理法”,通常用于清除污染羽流中的挥发性氯代脂肪烃。
采用这种方法的前提条件是土壤有足够的渗透性,并且有机质的含量在一定水平之下,因为有机质对挥发性氯代脂肪烃及其扩散具有吸附与阻滞作用。
地下水提取法不适用于纯产品态污染物的清除—在提取重非水相液体(DNAPL)时须阻止挥发性氯代脂肪烃的扩散;但当挥发性氯代脂肪烃以纯产品态时,则很难控制。
过去,在采用地下水提取法进行污染修复时,存在纯产品态污染物,导致污染物在局部范围内含量过高,反应过程陷入迟滞状态,致使污染修复无法达到预期目标。
因此,当挥发性氯代脂肪烃表现为纯净污染物时,应首先采用其他修复方法将它们除去。
将被污染的地下水提取上来后,必须在现场进行净化处理,这一过程通常是在气提塔和活性炭过滤器中完成的。
采用这种方法时,污染修复所需的时间有长有短,在不存在重非水相液体的情况下,需要2-5年的时间。
(1)压缩空气注入法(CAI)
压缩空气注人法又称“空气注人法”。
操作时,将若干滤管安装到地下水面下,直到污染物下方,然后将压缩空气通过这些滤管注入到土壤中去。
采用压缩空气注入法的目的是为了促使污染物的挥发(“气提法”),或者是为了促使污染物在有氧条件下发生生物降解(“生物曝气法”),从而达到清除污染物的目的。
就挥发性氯代脂肪烃而言,这种方法通常是为了以气提的方式达到清除污染物的目的。
生物曝气法仅在某些特定情况下采用,例如地下水中仅存在氯乙烯,因为氯乙烯很容易在有氧条件下降解。
在采用压缩空气注入法时,对于气提过程中分离出的污染物,如果在非饱和区,可以用专门的抽吸装置收集,在气提过程中产生气体,通常用活性炭过滤器进行净化处理。
就挥发性氯代脂肪烃污染而言,如果采用压缩空气注入法进行修复,只有具备下列条件,才能取得预期的效果:
被污染的仁壤渗透性强,更多地带有非饱和区的特征;另外,由于注入到土壤中的压缩空气的上浮,因此必须将注入压缩空气所用的滤管安装到污染物以下,才能保证这些滤管的效力范围;如果由污染物形成的下沉层位于非渗透层的上侧,则
不适合采用压缩空气注人法。
如果污染物已溶解到地下水中,采用压缩空气注入法进行污染修复所用的时间通常为2-5年,这种方法可以用作污染筛选措施(以便于管理),如用于工业场地边界地区。
(2)土壤气体提取法(SAE)
土壤气体提取法使用竖直或水平方向的吸滤管提取土壤中的气体,以便土壤中的挥发性氯代脂肪烃从土壤中蒸发出来(气提法),同时由于来自周围和地面的新鲜空气,促使污染物进行有氧生物降解。
土壤空气被提取上来后,通常在现场用活性炭过滤器进行净化处理。
就挥发性氯代脂肪烃污染而言,如果采用土壤气体提取法进行修复,只有具备下列条件,才能取得预期的效果:
被污染的土壤渗透性强,非饱和区的厚度至少1米;在采用土壤气体提取法时,结合采用地下水提取法,通过扩大非饱和区的范围,从而扩大土壤气体提取法的影响范围(多步提取法)。
土壤气体提取法通常与压缩空气注入法结合应用。
采用土壤气体提取法时,污染修复所需的时间通常为2-5年。
(3)蒸汽加热提取法
蒸汽加热提取法又称蒸汽注入法,是指在提取地下水或土壤气体前先向里面注入蒸汽,促使其温度升高。
这种方法适用于清除浓度高和“或仍处于纯产品态的污染物。
采用蒸汽加热提取法,可以在最短的时间内将尽可能多的污染物从土壤中去除。
无论污染物处于液态、气态还是固态,加热后可以提高其集聚速度。
采用这种方法时,需安装注入蒸汽的滤管以及多相蒸汽提取法使用的滤管。
提取的物质是由蒸气、空气/水汽、纯产品态污染物和水组成的混合物,该混合物提取到地面后,须进行冷凝、分离和净化处理。
蒸汽加热提取法的优势在于可以彻底清除挥发性氯代脂肪烃,包括纯产品态污染物。
在提取前先用蒸汽加热,可以极大地提高被提取对象的温度,提高渗透性较差的土壤层的温度,降低重质污染物的黏滞度,同时提高它们的溶解度和挥发性,即使在污染修复条件不理想时,也能取得预期的效果。
在地面上进行加热时,应特别谨慎,有关装置(滤管、管道和连接垫)必须使用耐高温的材料。
同时,由挥发性氯代脂肪烃溶解到地下水而形成的重非水相液体(DNAPL)流动性较强(钻滞度较低),加热后更容易溢出,应避免因这种污染物外泄而导致污染扩散。
采用这种方法进行污染修复通常需要几个月的时间。
(4)电加热提取法
采用这种方法时,应首先将电极插入土壤中,以便产生(多相)交流电,利用电阻的作用对污染区域进行加热(三相加热法,六相加热法)。
对土壤加热后,污染物的蒸发加快,溶解度提高,解吸附性增强,黏滞度降低(与蒸汽加热法的作用相似)。
经多相提取法抽上来的污染物是由空气/水汽、水、乳状物、纯产品态污染物组成的混合物,有时还可能混
有水蒸气;将这种混合物提取到地面上后,须进行冷凝、分离和净化处理。
这种方法适用于清除高浓度和/或纯产品态的挥发性氯代脂肪烃。
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